金属压力加工车间工艺课程设计

PAGE/NUMPAGES课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 课程名称_金属压力加工车间工艺课程设计_ 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目名称_年产量大于8000吨铝型材挤压车间工艺设计_学生学院_材料与能源学院_专业班级________学号学生姓名__________指导教师_______________2011年1月20日目录绪论………………………………………………3课程设计分析……………………………………4生产工艺及设备选择……………………………7车间工作制度及生产纲领………………………23工艺卡片的编制…………………………………27设备负荷…………………………………………36投资预算…………………………………………39小结………………………………………………41参考文献…………………………………………42一、绪论1.1铝型材的加工：近年来随着科学技术的不断进步和国民经济的飞速发展，使用部门对铝合金型材的尺寸精度、外观造型及表面粗糙度等质量指标提出了新的要求，现在，采用挤压成型是铝型材的主要加工方法。归纳起来，挤压成型有下列特点。1、在挤压过程中，被挤压金属在变形区能获得比轧制锻造更为强烈和均匀的三向压缩应力状态，这就可充分发挥被加工金属本身的塑性。因此，用挤压法可加工那些用轧制法或锻造法加工有困难、甚至无法加工的低塑性、难变形金属或合金。对于某些必须用轧制或锻造法进行加工的材料，如粉末钛材、5A06、7A04、MB15等合金的锻件等，也常用挤压法先对铸锭进行开坯，以改善其组织，提高其塑性。目前，挤压仍然是可以用铸锭直接生产产品的最优越的方法。2、挤压法不但可以生产截面形状简单的管、棒、型、线产品，而且可生产截面变化、形状极复杂的型材和管材，如阶段变截面型材、逐渐变截面型材、带异形加强肋的整体壁板型材、形状极其复杂的空心型材和变截面管材、多孔管材等。这类产品用轧制法或其它压力加工方法生产是很困难的，甚至是不可能的。异形整体型材可简化冷成形、铆焊、切削、镗铣等复杂的工艺过程，这对于减少设备投资、节能、提高金属利用率、降低产品的总成本具有重大的社会经济效益。3、挤压加工灵活性很大，只需要更换模具等挤压工具即可在一台设备上生产形状、规格和品种不同的制品，更换挤压工具的操作简单快捷，费时少，工效高。这种加工方法对订货批量小、品种规格多的轻合金材料加工生产厂最为经济适合。4、挤压制品的精度高，制品表面质量也较好。随着工艺水平的提高和模具质量的改进，现已能生产壁厚为0.6±0.10mm，表面粗糙度达RA1.6～0.8um的超薄、超高精度、高质量表面的型材。这不仅大大减少总工作量和简化后步工序，同时也提高了被挤压金属材料的综合利用率和成品率。5、挤压过程对金属的力学性能也有良好的影响。特别是对某些具有挤压效应的铝合金来说，其挤压制品在淬火时效后，纵向强度性能（σb、σ0.2）远比其它方法加工的同类产品要高。这对挖掘铝合金材料潜力，满足特殊使用要求具有实用价值。6、工艺流程简短，生产操作方便，一次挤压即可获得比热模锻或成形轧制等方法面积更大的整体结构部件，而且设备投资少，模具费用低，经济效益高。7、轻金属及轻金属具有良好的挤压特性，特别适合于挤压加工，如铝及铝合金可以通过多种挤压工艺和多种模具结构进行加工。近年来，由于平面分流组合模的不断改进和发展，通过焊合挤压法来生产复杂的空心铝制品获得了广泛的应用和推广。1.2铝合金技术指标：铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强，使用寿命长（可达50—100年），回收性好，可回炉重炼。多年来世界各国均采用6063铝合金（铝合金近百种）做为门窗框架。主要是因为该金属表面阳极氧化效果好，开始阳极氧化是白色，后进一步改变电解质才达到古铜色，这两种主体颜色在国内用了十多年。强度：强度是铝合金门窗主要具备的性能，平常需在工厂的压力箱中进测量，要求窗扇中央最大位移量小于窗框内沿高度1/70时所能承受的风压等级表示。如Ａ类（高性能）平开铝合金窗的抗风压强度值为3000～3500Pa。气密性：指在一定压力差的条件下，铝合金门窗空气渗透性的大小。通常是将产品放在专用压力箱内，使窗前后形成10Pa以上的压力差，测定每平方米面积的窗在每小时内的通气量。如Ａ类平开铝合金窗气密性为0.5～1.0ｍ３（ｍ２ｈ，而Ｂ类（中等性能窗）为1.0～1.5ｍ３（ｍ２ｈ。水密性：指在不渗漏雨水的条件下能承受的脉冲平均风压值。要在压力箱中对窗的外侧施加周期为2S的正弦脉冲风压，同时向窗面以每分钟每平方米喷射４Ｌ的人工降雨，经连续进行10min的风雨交加试验，在室内一侧不应有可见的渗漏现象。如Ａ类平开铝合金窗的水密性为450～500Pa，而Ｃ类（低性能窗）为250～350Pa。隔热性：铝合金门窗的隔热性能，应按其传热阻值（ｍ２•Ｋ／Ｗ）分为三级，即Ⅰ级≥0.50，Ⅱ级≥0.33，Ⅲ级≥0.25。隔声音：铝合金门窗的隔声性能常用隔声量（dB）表示。这是在音响试验室内对其进行音响透过损失试验。隔声铝合金门窗的隔声量在26～40dB以上。开闭力：铝合金门窗装好玻璃后，窗户打开或关闭所需要的外力，应在49Ｎ以下，以保证开闭灵活方便。1.3车间设计的目的与任务：车间设计的目的就是为了建设新的企业、扩建或改建老企业。设计的任务就是对需建设的企业做出技术与经济的详细规划，确定出企业的生产经济状况，技术经济指标及施工的组织方法等。设计文件是编制基本建设计划和拨付投资的依据。因此，企业在建设中能否加快速度、保证质量和节约投资，在建成后能否达到最好的经济效果，设计工作是起决定作用的。要想很好的完成一个工厂和车间的设计任务，除了要学习和掌握专业基本理论外，还要深入生产实际，总结和推广科研成果，并吸收国内外先进的技术，只有这样才能做出经济上合理，技术上先进的设计来。一个完整的金属压力加工车间设计，其内容包括生产工艺、设备、土建、供水、和排气、恭气、供电、运输、采暖与通风等设计。它们之间是一个完整的不可分割的整体，要求各个不同的设计部门互相协作，紧密配合，其中车间工艺设计是整个车间设计的主体。工艺设计工程师是一个组织者，他的主要任务是根据上级机关确定的任务书，进行工艺设计，确定生产 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、选择设备、画出车间工艺平面布置图、确定车间劳动组织与技术经济指标等，并提出对水、电、动力、热力、通风、照明、采暖、厂房建筑等设计的要求及其所需的资料。铝合金在车间设计的过程中应考虑到的因素包括：产品的型号、模孔数的确定、选择挤压机、铸锭的选用、年产量、年水电费、设备投资费、人工费等等。其中，选择挤压机是一个最核心的问题，具体可见设计步骤。二、课程设计分析这次的设计任务是设计一个年产量大于5000吨的铝型材挤压车间，生产的产品有：窗帘导轨、卷闸、纱窗铝合金型材；汽车装饰铝合金型材；90系列推拉窗等。挤压制品所用的材料是LD31(6063)合金。2.1LD31化学成分及性能表2-1：LD31(6063)合金成份及性能表合金元素SiFeCuMnZnTi其它含量%0.2～0.60.350.100.45～0.90.10<0.1Cr<0.1性能状态弹性模量剪切模量G屈服强度伸长率布氏硬度密度g/cm3RCS7100270012Mpa22%652.692.2产品的截面图及主要尺寸表2-2：产品截面图形及主要尺寸型号D3020.877kg/mH1101.524kg/mD3020.877kg/m截面图形及主要尺寸型号H2042.435kg/mH2050.51kg/m截面图形及主要尺寸型号D7520.432kg/mD7000.27kg/mD3180.514kg/m截面图形及主要尺寸2.3产品的主要常数表2-3：产品型号参数表产品代号单位重量kg/m外接圆直径mm截面积mm2模孔面积>1.5%mm2模孔数D3020.87793.57326.02330.911H1101.52475.01566.54575.041D3020.87793.57326.02330.911H2042.43581.4905.20918.783H2050.5156.4189.59192.431D7520.43271.45160.59163.001D7000.2736.69100.37101.881D3180.51454.26191.08193.941其中：单位重量是表2给出的；外接圆直径是通过AUTOCAD模孔设计时测出的,其中部分通过矩形或梯形计算获得；截面积＝单位重量×1000/铝型材的密度，密度取2.69千克/平方分米，截面积获得的最后单位是mm；模孔面积＝截面积×（1＋1.5％）模孔数本次设计可以单孔的都单孔，除非是单孔不符合挤压机的选择原则，则采用两孔以上。生产工艺及设备选择3.1工艺流程把材料某一个处理的过程叫做工序，把生产某个产品的各个工序按一定的顺序排列起来叫做工艺流程。本车间现有的产品为空心型材，其工艺流程如下：工模具预热─铝合金铸锭→均匀化退火→锯切→加热—→挤压→淬火→锯切（采用连续挤压，故矫直前要锯切）→矫直→锯切（6m）→检查→人工时效→检查3.2各挤压工序工艺参数及分析3.2.1加热A坯料加热：目的：提高金属塑性，降低变形抗力，使金属易于流动，获得良好的组织与性能。加热方式：中频电感应加热。加热温度：400～500度B工模具预热目的：防止在急热的情况下，挤压工模具因热应力产生龟裂，甚至开裂，同时为了使金属流动均匀。预热温度：350～450度C均匀化退火目的：可消除铸锭内部组织偏析和铸造应力，细化晶粒，改善铸锭下一步压力加工状态和最终产品的性能。3.2.2挤压表3-01本实验所用铝合金挤压温度/速度规程合金制品温度平均流出速度/m×min-1锭坯挤压筒6063装饰型材320～500300～480～1206063、6A02空心建筑型材400～510380～5008～60，6063可达1006A02重要用途型材490～510460～4803～15纯铝、3A21、6063、6A02空心型材400～530400～4800.8～40对于实心铝型材，挤压速度一般不大于60m/min，空心型材不大于30m/min。一般来说提高挤压速度，则要降低挤压温度，增大挤压力，减少模具寿命。本车间实心型材挤压速度为40m/min,空心型材挤压速度为25m/min。3.2.3淬火不同的合金的冷却速度不一样，对于6系列的铝合金合金含量低，多采用风淬，不需要采用快速冷却，也不需要重新加热制品，直接利用挤压余热即可。本车间采用风淬。淬火设备：风扇。风力：1.25大气压。3.2.4锯切`由于本车间采用连续挤压，无压余，产品头部和尾部杂质、油污、氧化物比较多，组织不均匀，性能差。存在挤压缩尾。所以需切掉300～500mm。本车间设计头尾各切300mm。3.2.5张力矫直由于热挤，金属易变形、弯曲，采用矫直机将制品矫直。矫直机与挤压机吨配套，矫直延伸率取2%。3.2.6切定尺切定尺根据制品所用的场合、用途而设计。本车间切定尺为6m/根。3.2.7检查根据国家要求，对成品进得质量检验。表3-02普通级型材截面尺寸允许偏差（GB5237.1—2004）序号指定部位尺寸/mm允许偏差（±）/mm金属实体不小于75％的部位尺寸空间大于25％，即金属实体小于75％的所有部位尺寸3栏以外的所有尺寸空心型材包围面积不小于70mm2时的壁厚测量点与基准边的距离L>6～15>15～30>30～30>60～100>100～150>150～2001栏2栏3栏4栏5栏6栏7栏8栏9栏1≤1.000.130.180.18—————2＞1.00～2.000.150.230.220.26————3＞2.00～3.000.180.280.260.30————4＞3.00～4.000.200.380.300.350.42———5＞4.00～6.000.230.530.350.400.47———6＞6.00～12.000.250.750.410.460.520.56——7＞12.00～19.000.29—0.470.520.580.62——8＞19.00～25.000.32—0.530.580.630.710.83—9＞25.00～38.000.38—0.610.660.750.840.95—10＞38.00～50.000.45—0.700.750.891.011.141.3411＞50.00～100.000.77—0.981.091.361.581.872.1712＞100.00～150.001.08—1.311.441.822.192.603.00注：1、指定部位尺寸为1.20～2.00mm的型材壁厚偏差要求是强制的。2、由于本车间产品为普通级，估截面尺寸允许偏差的高精级和超高精级表未列出。表3-03型材的角度允许偏差（GB5237.1—2004）级别普通级高精级超高精级角度允许偏差±2°±1°±0.5°表3-04型材的表面间隙（GB5237.1—2004）型材宽度B普通级/mm高精级/mm超高精级/mm≤25mm≤0.20≤0.15≤0.10＞25mm≤0.8％×B≤0.6％×B≤0.4％×B任意25mm宽度≤0.20≤0.15≤0.10表3-05型材的弯曲度（GB5237.1—2004）外接圆直径/mm最小壁厚/mm弯曲对/mm普通级高精级超高精级任意300mm长度上hs全长L米ht任意300mm长度上hs全长L米ht任意300mm长度上hs全长L米ht不大于≤38≤2.41.54×L1.33×L1.02×L＞2.40.52×L0.31×L0.30.7×L＞38—0.51.5×L0.30.3×L0.30.5×L表3-06型材的扭拧度（GB5237.1—2004）外接圆直径/mm扭拧度/(mm/毫米宽)普通级高精级超高精级每米长度上总长度上每米长度上总长度上每米长度上总长度上不大于＞12.5～400.0520.1560.0350.1050.0260.078＞40～800.0350.1050.0260.0780.0170.052＞80～2500.0260.0780.0170.0520.0090.026表3-07型材的圆角半径（R）允许偏差（GB5237.1—2004）圆角半径R过渡圆角半径r0/mm≤4.7mm＞4.7mm允许偏差/mm＋0.4±0.40.1R表3-08建筑型材表面的缺陷允许深度和模具挤压痕深度（GB5237.1—2004）状态缺陷允许深度/mm合金牌号模具挤压痕深度/mm装饰面非装饰面T5≤0.03≤0.076061≤0.06T4，T6≤0.06≤0.036063，6063A≤0.06表3-09建筑材料LD31（6063）的室温力学性能（GB5237.1—2004）合金合金状态壁厚/mm拉伸试验硬度试验抗拉强度σb/MPa规定非比例伸长应力σp0.2/MPa伸长率δ（%）试样厚度/mm维氏硬度HV韦氏硬度HW不大于6063T5所有16011080.8588T6所有2051808———6063AT5≤1020016050.86510＞101901505T6≤102301905———＞102201804外观质量方面：建筑型材表面应清洁，不允许有裂纹、起皮、腐蚀和气泡等缺陷存在。建筑型材表面允许有轻微的压坑、碰伤、擦伤等缺陷存在、缺陷允许深度和模具挤压痕的深度见表3-08.型材端头因锯切而产生局部变形，其纵向长度不应超过20mm。另外，型材定尺公称长度小于或等于6m，长度允许偏差为+15mm；型材端头切斜度允许偏差为＜2°3.2.8时效时效目的是使合金强化。铝合金可以人工时效和自然时效，先进行铝合金淬火，随后时效。本车间采用人工时效。为了降低成本，本设计采用低温长时间时效。时效温度：175℃左右。时间：2h——4h3.2.9润滑本车间生产LD31铝合金，LD31合金成份低、塑性好，一般不需用润滑。3.3挤压机的选择3.3.1挤压机选择原则Ⅰ.制品的最大外接圆直径D外＜挤压机最大外接圆直径Dmax。Ⅱ.制品的截面积F制＞挤压机挤一根的最小面积FminⅢ.挤压力小于挤压机最大的挤压力。Ⅳ.挤压比小于最大的挤压比。现有设备条件表3-1：现有挤压机设备常数设备吨位500T800T1630T挤压筒截面积mm270851226627451挤压筒内直径mm95125187最大挤压比97.48273.6最大外接圆直径mm6595147挤一根最小制品断面积mm272150372铸锭Φ90x270/320Φ120X400/450Φ178X540/600/660铸锭允许最大长度mm350450660挤压筒长度mm400500740最大挤压速度mm/s64.65743挤压机初步选择根据选择挤压机的第一点原则：制品的最大外接圆直径D外＜挤压机最大外接圆直径Dmax。和第二点原则制品的截面积F制＞挤压机挤一根的最小面积Fmin，由表2-3（产品型号参数）与表3-1（现有挤压机设备常数），各个产品所用挤压机初步选择如下表3-2：挤压机初步选择产品代号D302H110D302H204H205D752D700D318挤压机800T1630T800T1630T800T800T500T800T3.3.4挤压机能力校核根据经验 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 ：P=11.775×(-0.8)D²σb　　　　　　　　　　　⑴D——挤压筒内直径d——制品当量直径σb——某一挤压温度下的抗拉强度。当温度在480℃～500℃，6030的抗拉强度为11.3Mpa根据所选挤压、制品面积与经验公式计算如下:表3-3：挤压机能力校核产品代号挤压机TD筒FminF筒F制λ＝F筒/F制λmax当量直径dP=公式⑴吨mmmm²mm²mm²mm吨D302500T95727085326.0221.7397.420.38166.556800T12515012266326.0237.628220.38355.731H110800T12515012266566.5421.658226.86287.9331630T18714727451566.5448.458226.86872.914D302500T95727085326.0221.7397.420.38166.556800T12515012266326.0237.628220.38355.731H2041630T18714727451905.2030.3397.433.95734.424800T12515012266905.2013.558233.95237.340H205500T95727085189.5937.3797.415.54204.956800T12515012266189.5964.708215.54431.993D752800T12515012266160.5776.398214.30457.510　　　　　　　　　D700500T　95　72　7085　100.37　70.59　73.6　11.31　257.171　D318800T12515012266191.0864.198215.60430.816　　　　　　　　　由上表可知，所选择的挤压机均符合技术要求。3.4挤压锭坯的选择3.4.1选择锭坯的原则主要有以下几点:1、经济优化原则。2、成材率最高原则,因为是连续挤压所以尽量取长锭以减少加工量。3、产量最高原则。采用连续挤压，辅助时间选为１分钟。挤压出来后，要切头尾各300mm　，矫直时切除夹头部分350mm。矫直延伸率为2％。每根制品切定尺6m。。根据以上原则及体积不变原理计算成材率如下各表：表3-4：产品代号单位D302挤压机T500T500T800T800T挤压筒的内径D0mm9595125125锭坯直径Ddmm9090120120锭坯长度Ldmm270320400450单根坯重kg4.61817865.473396812.16310413.683492体积Vdm31.7167952.034724.52165.0868制品面积mm2326.02326.02326.02326.02模孔面积mm2330.91330.91330.91330.91挤出长度Lmm5188.106148.8613664.1415372.16切头去尾L1mm4588.105548.8613064.1414772.16矫直长m4.685.6613.3315.07切夹头m4.335.3112.9814.72成品n×6m0022成品重kg0.000.0010.5210.52成材率％0.000.0086.5276.91采用挤压机　　　采用　生产时间min1.341.61表3-5：产品代号单位H205挤压机T800T800T挤压筒的内径D0mm125125锭坯直径Ddmm120120锭坯长度Ldmm400450单根坯重kg12.16310413.683492体积Vdm34.525.09制品面积mm2189.59189.59模孔面积mm2192.43192.43挤出长度Lmm23489.0626451.18切头去尾L1mm22889.0625851.18矫直长m22.4325.33切夹头m22.0824.98成品n×6m34成品重kg9.1812.24成材率％75.4789.45采用挤压机　　采用生产时间min1.59表3-6：产品代号单位D302挤压机T500T500T800T800T挤压筒的内径D0mm9595125125锭坯直径Ddmm9090120120锭坯长度Ldmm270320400450单根坯重kg4.61817865.473396812.16310413.683492体积Vdm31.7167952.034724.52165.0868制品面积mm2326.02326.02326.02326.02模孔面积mm2330.91330.91330.91330.91挤出长度Lmm5188.106148.8613664.1415372.16切头去尾L1mm4588.105548.8613064.1414772.16矫直长m4.685.6613.3315.07切夹头m4.335.3112.9814.72成品n×6m0022成品重kg0.000.0010.5210.52成材率％0.000.0086.5276.91采用挤压机　　　采用　生产时间min1.341.61表3-7：产品代号单位D318挤压机T800T800T　　挤压筒的内径D0mm125125　　锭坯直径Ddmm120120　　锭坯长度Ldmm400450　　单根坯重kg12.16310413.683492　　体积Vdm34.525.09　　制品面积mm2191.08193.94　　模孔面积mm2191.08193.94　　挤出长度Lmm23655.0126245.23　　切头去尾L1mm23055.0125645.23　　矫直长m23.5326.17　　切夹头m23.1825.82　　成品n×6m34　　成品重kg9.2512.52　　成材率％76.0791.50　　采用挤压机　　采用　　生产时间min　　　1.66表3-8：产品代号单位D752挤压机T800T800T　　挤压筒的内径D0mm125125　　锭坯直径Ddmm120120　　锭坯长度Ldmm400450　　单根坯重kg12.1713.683492　　体积Vdm34.525.09　　制品面积mm2160.59160.59　　模孔面积mm2163.00163.00　　挤出长度Lmm27730.0631226.99　　切头去尾L1mm27130.0630626.99　　矫直长m27.6831.25　　切夹头m27.3330.90　　成品n×6m45　　成品重kg10.3712.96　　成材率％85.1994.71　　采用挤压机　　采用　　生产时间min　　　1.78表3-9：产品代号单位D700挤压机T500T500T挤压筒的内径D0mm9595锭坯直径Ddmm9090锭坯长度Ldmm270320单根坯重kg4.618178555.4733968体积Vdm31.7167952.03472制品面积mm2100.37100.37模孔面积mm2101.88101.88挤出长度Lmm16851.1519971.73切头去尾L1mm16251.1519371.73矫直长m15.9318.98切夹头m15.5818.63成品n×6m23成品重kg3.244.86成材率％70.1688.79采用挤压机　　采用生产时间min1.80表3-10：产品代号单位H110挤压机T1630T1630T1630T800T800T挤压筒的内径D0mm187187187125125锭坯直径Ddmm178178178120120锭坯长度Ldmm540600660400450单根坯重kg36.1289840.1433111644.157642312.16310413.68349体积Vdm313.4314.9216.424.525.09制品面积mm2566.54566.54566.54566.54566.54模孔面积mm2575.04575.04575.04575.04575.04挤出长度Lmm23356.3725951.5228546.687860.328851.56切头去尾L1mm22756.3725351.5227946.687260.328251.56矫直长m23.2225.8728.527.418.42切夹头m22.8725.5228.177.068.07成品n×6m34411成品重kg27.4336.5836.589.149.14成材率％75.9391.1182.8375.1866.82采用挤压机　　采用　　　生产时间min　2.04　　1.35表3-11：产品代号单位H204挤压机T1630T1630T1630T800T800T挤压筒的内径D0mm187187187125125锭坯直径Ddmm178178178120120锭坯长度Ldmm540600660400450单根坯重kg36.1289840.1433111644.1576422812.16310413.683492体积Vdm313.4314.9216.424.525.09制品面积mm2905.20905.20905.20905.20905.20模孔面积mm2918.78918.78918.78918.78918.78挤出长度Lmm14618.1316242.3717866.614919.575539.96切头去尾L1mm14018.1315642.3717266.614319.574939.96矫直长m14.3015.9617.624.415.04切夹头m13.9515.6117.274.064.69成品n×6m22200成品重kg29.2229.2229.220.000.00成材率％80.8872.7966.170.000.00采用挤压机　采用　　　　3.4.2锭坯的选择：由上表成材率最高原则及购买设备成本等综合考虑可得各产品选择的锭坯尺寸及相应的挤压机选择如下：表3-12：锭坯确定产品代号挤压机锭坯尺寸ΦDd×Ld/mm成材率％D302800TΦ120×40091.45H1101630TΦ187×60083.21D302800TΦ120×40094.47H2041630TΦ178×54083.39H205800TΦ120×45084.81D752800TΦ120×45089.77D700500TΦ90×32089.32D318800TΦ120×45092.703.5产量与吨比计算、产品设计方案3.5.1车间工作时间及产品工作时间分配根据国务院发布的《全国年节及纪念日放假办法》（国务院令第270号）规定，我国全民法定节假日包括：新年（1月1日放假1天）、春节（农历正月初一、初二、初三放假3天）、劳动节（5月1日放假1天）、国庆节（10月1日、2日、3日放假3天）清明节（放假1天）、端午节（放假一天）和中秋节（放假一天）。法定节假日共11天。一年中要进行修模，修模时间为休息日，分为：大修一次（1个月31天），中修2次（一次一周7天），小修9次（一次1天）。维护休息日共54天。因为放假时间上存在重合，为了最优生产，进行法定节假日和维护休息日整和，即法定节假日期间进行修模。在整和中可能存在时间上的不吻合，所以再给20天的时间进行工人轮班休息和中途停电等意外事故。所以最后的放假时间为11＋54＋20－11=74本车间工作制度为：7天制3班倒。所以车间一年生产天数为：N＝365－74＝291天一台机一年工作时间：T＝291×24＝6984h1台500T挤压机一年工作时间为：T500＝N×24×1＝291×24×1＝6984h2台800T挤压机一年工作时间为：T800＝N×24×2＝291×24×2＝13968h8个产品时间分配情况如下：表3-13：挤压机台数及时间分配产品代号挤压机挤压机台数/台时间分配/DD302800T12台共4台144D302800T146H205800T197D752800T97D318800T97H1101630T11台146H2041630T144D700500T11台2913.5.2产品年产量计算挤压一条制品的时间：T=L/V+t其中，L为制品挤压后的长度，V为挤压速度（对于实心铝型材，挤压速度一般不大于60m/min，空心型材不大于30m/min。一般来说提高挤压速度，则要降低挤压温度，增大挤压力，减少模具寿命。本车间实心型材挤压速度为40m/min,空心型材挤压速度为25m/min。），t为辅助时间（采用连续挤压，辅助时间选为一分钟）。各产品年生产量计算：年产量计算：M′＝(T′/T)×K×T〞×P′×6⑵T′——每天工作时间（min）T——挤压一个铸锭所需时间（min）K——挤压一条制品可切成成品的条数T〞——一年共作时间（d）P′——成品单位重量（kg/m）６——成品长度（m）设技术废料占成品5％，则年产量：M1＝M′×（100%－5%）由以上数据及公式⑵可得各个产品的年产量如下：D302系列800T挤压机：T=27.41/25+1=2.34minM’=24×60/2.34×4×144×0.877×6÷1000=1863.90tM1=M’×95%=1770.70t②H110系列1630T挤压机：T=25.95/40+1=3.04minM’=24×60/2.04×4×146×1.542×6÷1000=2529.52tM1=M’×95%=2403.04t③D302系列800T挤压机：T=27.41/25+1=2.34minM’=24×60/1.34×4×146×0.877×6÷1000=1891.08tM1=M’×95%=1796.53t④H204系列1630T挤压机：T=14.62/25+1=2.71minM’=24×60/1.71×2×144×2.435×6÷1000=2235.82tM1=M’×95%=2124.02t⑤H205系列800T挤压机：T=26.45/40+1=2.59minM’=24×60/1.59×4×97×0.510×6÷1000=1680.57tM1=M’*95%=1596.54t⑥D752系列800T挤压机：T=31.23/40+1=2.78minM’=24×60/1.78×5×97×0.432×6÷1000=651.17tM1=M’×95%=618.61t⑦D700系列800T挤压机：T=19.97/25+1=2.80minM’=24×60/1.80×3×291×0.27×6÷1000=727.33tM1=848.802×95%=690.97t⑧D318系列500T挤压机：T=26.25/40+1=2.66minM’=24×60/2.66×4×97×0.514×6÷1000=727.33tM1=548.208×95%=690.97t表3-14：产品年产量表（年初二)产品代号D302H110D302H204H205D752D700D318挤压机800T1630T800T1630T800T800T500T800T挤压速度m/min4025402540402540制品长度L/m27.4125.9527.4114.6226.4531.2319.9726.25挤压所需时间min1.342.041.341.711.591.781.801.66每根铸锭辅助时间t/min11111111每根铸锭所需时间T/min2.343.042.342.712.592.782.802.66每天工作时间T′/min144×24×60/291146×24×60/291146×24×60/291144×24×60/29197×24×60/29197×24×60/291291×24×60/29197×24×60/291年工作时间T〞/d1441461461449797291111成品根数n44424534单位重量P′Kg/m0.8771.5242.4350.5100.4320.5120.2700.514年产量M′吨/年1863.902529.521891.082235.821680.57651.17727.33647.78年产总计12227.17吨年实际产量M1吨/年1770.702404.041796.532124.021596.54618.61690.97615.39年产实际总计11615.81吨又因为设技术废料占成品5％。所以年产量：M1＝M′×（100%－5%）M总＝M′总×（100%－5%）＝7220.868×0.95＝6859.82T＞5000T（见上表）车间能达到生产要求。故上述设计合理。3.5.3吨比计算挤压机总吨位：M1＝500×1＋800×2+1630×1＝3730所以吨比：年产量/挤压机总吨位＝12227.17／3730＝3.28＞2.0符合技术要求3.5.4产品设计方案由上面数据可以得出下面设计方案：表3-15：产品设计方案和产品计算分配序号产品方案产品计算产品类别产品名称产品分配%代号供货状态年产量/吨年生产任务/吨1窗类型材滑拉窗20.69H110RCS2529.5225292纱窗15.24D302RCS1863.9018633纱窗7.59D752RCS651.176514门类型材卷帘门13.74H205RCS1680.5716805地弹门15.47D302RCS1891.0818916卷帘门18.29H204RCS2235.8222367百页片11.76D318RCS674,786748幕墙型材玻璃幕墙5.95D700RCS727.33727总计6859.8246855车间工作制度及生产纲领表A：生产锭总重产品代号　每根铸锭重年生产铸锭数年生产锭总重D302800T12.161545611879.95D302800T12.161568961908.34H205800T13.681244531702.08D752800T13.68784721073.77D318800T13.681266511733.02H1101630T40.141016474080.45H2041630T36.132450538853.50D700500T5.4777600424.74生产锭总重　　　21155.84　　　　　4.1车间工作制度车间年工作天数为291天。产品生产必须参数如下：表3-16：产品生产必须参数由上表（A）确定产品代号D302H110D302H204H205D752D700D318挤压机800T1630T800T1630T800T800T500T800T挤压速度4025402540402540m/min制品长度27.4125.9527.4114.6226.4531.2319.9726.25L/m挤压所需时间1.342.041.341.711.591.781.81.66min每根铸锭辅助时间t/min11111111每根铸锭所需时间T/min2.343.042.342.712.592.782.82.66每根锭重Kg/根12.1640.1412.1636.1313.6813.685.4713.68年生产注定数量/根154561101647154561245053878497847277600126651　年生产铸锭总计/吨18804080.451879.958853.501202.081073.77424.741733.02　年需要锭总计　　　21155.84　　　　年生产工作时间/h34563504350434562328232869842328年生产工作天数/d291291291291291291291291　每天生产量/吨6.418.696.507.685.782.242.502.23年产量M′1863.92529.521891.082235.821680.57651.17727.33647.78吨/年年产总计12227.17吨年合格产量M11770.72404.041796.532124.021596.54618.61690.97615.39吨/年挤压机吨位　　　3730吨　　　　年产合格总计11615.81吨　　　　　　　　　年产量/挤压机吨位　　　3.28　　　　4.2车间几何损失、废品率及车间生产纲领计算几何损失主要包括：由于锭坯前端金属是承受剪切变形而流出模孔，基本上保留了原来的铸造组织，机械性能低劣和挤压缩尾等使制品头部与尾部组织不均、性能差。需各切掉300mm造成金属损失。损失量＝0.6／L×100%拉伸矫直后要对变形的夹头切掉350mm。损失量＝0.35÷（L×102%）×100%切定长6m造成金属余料。损失量＝（L切－n×6）÷（L×102%）×100%n——单孔成品根数。L切——切夹头后长度非几何损失包括:①锯切造成锯屑2mm不可回收的金属废料。损失量＝0.002N÷L×100%N——单孔挤出的制品总共切了几刀②生产过程中约有5%的不合格产品。由上计算法则可得挤压车间生纲领计算表如下：表4-1：挤压车间生产纲领计算表：挤压车间生产纲领计算表序号12345678产品名称纱窗地弹门卷帘门纱窗百叶片滑拉窗卷帘门玻璃幕墙合金牌号60636063606360636063606360636063产品状态RCSRCSRCSRCSRCSRCSRCSRCS产品代号D302D302H205D752D318H110H204D700计算产品代号D302D302H205D752D318H110H204D700年生产任务/t18641891168165164825302236727金属损失（%）可回收切头尾损失2.192.192.271.922.292.314.103.00可回收质量次品损失55555555可回收切夹头1.251.251.301.101.311.322.351.72切定尺10.0610.066.861.976.155.1113.536.73不可回收锯屑5.84E-025.84E-026.05E-025.76E-026.10E-026.17E-028.21E-027.01E-02成材率％86.5286.5289.4594.7191.5091.1180.8888.79成品率%82.1582.1584.9289.9286.8786.5076.7784.29挤压工序年生产纲领t17701795159661861524012122690人工时效工序年生产纲领16811706151658758422812016656五、工艺卡片的编制5.1产品BM5307的工艺卡片如下：表5-1：产品代号：D302合金牌号成品名称：LD31技术条件：GB/5237-93成品状态：RCS成品尺寸（m）：6成品单位重量（kg/m）：0.877铸锭尺寸（m）：Φ120×400铸锭单重（kg）：12.16成品率（％）：82.15每吨产品所需铸锭重（kg）：1008.61几何废料重（kg）：136.15几何废料率（％）：13.50成品技术废料重（kg）：44.14成品技术废料率（％）：4.38残屑重（kg）：0.59残屑率（％）：5.84×10－2总计：180.88表5-2：产品D302金属平衡表（废料按生产每吨成品计算）工序设备名称工艺参数延伸系数加工后制品工序废料重/生产每吨成品成品率(%)注备尺寸(mm)个重(kg)个数几何废料技术废料残屑总计kg%kg%kg%kg%加热感应炉480℃Φ120×40012.161挤压800t25m/min27412.2112.161淬火风机1.25mpa27412.2112.161锯切锯机头尾各切300mm27112.2111.90122.082.190.150.0122.222.20矫直矫直机1.0227960.4611.901锯切锯机切夹头350mm定尺6m60002.614114.0711.310.440.04114.5111.35成材率86.52检验目测60002.614挤压后的成品与时效产生的不合格产品为技术废料约占成品5%时效时效炉175℃保温4h60002.614检验 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 仪60002.61444.144.38成品率86.885.2产品H110的工艺卡片如下表5-3：产品代号：H110合金牌号成品名称：LD31技术条件：GB/5237-93成品状态：RCS成品尺寸（m）：6成品单位重量（kg/m）：1.524铸锭尺寸（m）：Φ178×600铸锭单重（kg）：40.14成品率（％）：86.50每吨产品所需